Meio Ambiente

Cientistas criaram sistema que transforma luz solar em combustível líquido

Cientistas criaram um sistema que utiliza a energia solar para dividir moléculas de água e bactérias que se alimentam de hidrogênio para produzir combustíveis líquidos. O sistema pode converter a energia solar em biomassa com 10 por cento de eficiência, muito acima do 1 por cento visto nas plantas de crescimento mais rápido.

Os dias de perfuração no solo na busca de combustível podem ser numerados, porque se Daniel Nocera tem a sua maneira, ele vai ser apenas uma questão de olhar para o céu ensolarado.

Nocera, professor Patterson Rockwood de Energia na Universidade de Harvard, e Pamela prata, o Elliott T. e Onie H. Adams Professor de Bioquímica e Biologia de Sistemas na Harvard Medical School, ter co-criado um sistema que utiliza a energia solar para dividir moléculas de água e hidrogênio que se alimentam de bactérias para produzir combustíveis líquidos.

O papel, cujos autores chumbo incluem pós-doutoramento bolseiro Chong Liu eo estudante Brendan Colón, é descrita em um artigo 03 de junho publicado em Ciência .

“Este é um verdadeiro sistema de fotossíntese artificial”, disse Nocera. “Antes, as pessoas estavam usando a fotossíntese artificial para a água-splitting, mas este é um verdadeiro sistema A-to-Z, e temos ido bem mais a eficiência da fotossíntese na natureza.”

Embora o estudo mostra que o sistema pode ser usado para gerar combustíveis utilizáveis, o seu potencial não termina aí, disse Silver, que também é um membro fundador do núcleo do Instituto Wyss na Universidade de Harvard.

“A beleza da biologia é que é maior químico do mundo – biologia pode fazer a química não podemos fazer facilmente”, disse ela. “Em princípio, temos uma plataforma que pode fazer qualquer molécula à base de carbono a jusante. Portanto, este tem o potencial de ser extremamente versátil.”

Apelidado de “folha biônico 2.0”, o novo sistema baseia-se em trabalhos anteriores por Nocera, prata e outros, que – embora fosse capaz de utilizar a energia solar para fazer o isopropanol – enfrentou uma série de desafios.

O principal desses desafios, Nocera disse, foi o facto de o catalisador utilizado para a produção de hidrogénio – uma liga de níquel-molibdénio-zinco – também criou espécies reactivas de oxigénio, moléculas que atacados e destruídos ADN das bactérias. Para evitar esse problema, os pesquisadores foram obrigados a executar o sistema em tensões anormalmente elevados, resultando em eficiência reduzida.

“Para este trabalho, foi elaborado um novo catalisador liga de cobalto-fósforo, que mostrou não faz espécies reativas de oxigênio”, disse Nocera. “Isto permitiu-nos reduzir a tensão, e que conduzia a um aumento drástico na eficiência.”

O sistema agora podem converter a energia solar em biomassa com 10 por cento de eficiência, Nocera disse, muito acima do um por cento visto nas plantas de crescimento mais rápido.

Além de aumentar a eficiência, Nocera e seus colegas foram capazes de expandir a carteira do sistema para incluir isobutanol e isopentanol. Os pesquisadores também usaram o sistema para criar PHB, um precursor bio-plástico, um processo demonstrou pela primeira vez pelo professor do MIT Anthony Sinskey.

O novo catalisador também veio com uma outra vantagem – a sua concepção química permite que ele “auto-curar” – o que significa que não sanguessuga material em solução.

“Este é o gênio de Dan”, disse Prata. “Estes catalisadores são totalmente biologicamente compatível.”

Embora haja ainda pode haver espaço para aumentos adicionais de eficiência, Nocera disse que o sistema já é eficaz o suficiente para considerar possíveis aplicações comerciais, mas dentro de um modelo diferente para a tradução tecnologia.

“É uma descoberta importante – ele diz que podemos fazer melhor do que a fotossíntese”, disse Nocera. “Mas eu também quero trazer essa tecnologia para o mundo em desenvolvimento.”

Trabalhando em conjunto com o primeiro programa de 100 Watts em Harvard, que ajudou a financiar a pesquisa, Nocera espera continuar a desenvolver a tecnologia e suas aplicações em países como a Índia com a ajuda de seus cientistas.

De muitas maneiras, Nocera disse, o novo sistema é o cumprimento da promessa da sua “folha artificial” – que usou a energia solar para separar a água e fazer combustível de hidrogênio.

“Se você pensar sobre isso, a fotossíntese é incrível”, disse ele.”É preciso luz solar, água e ar – e depois olhar para uma árvore Isso é exatamente o que fizemos, mas fazê-lo significativamente melhor, porque nós transformar toda essa energia em um combustível.”.


Fonte da história:

O post acima é reproduzido a partir de materiais fornecidos pelaUniversidade de Harvard . O artigo original foi escrito por Peter Reuell. Nota: Os materiais podem ser editadas para o índice e comprimento.

Sobre o autor | Website

Meu nome é Vagner Liberato, sou carioca e vivo no Rio de Janeiro. Formei-me em Administração de Empresas e sou um apaixonado por conteúdo sustentável. Desde 2015 faço o Meio Ambiente Rio com maior prazer! Para falar comigo, entre em contato pelo email: contato@meioambienterio.com

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